Δεν είναι κάθε αντλία κατάλληλη για κάθε εφαρμογή. Γι' αυτό είναι σημαντικό να προσδιορίσετε με ακρίβεια τις προδιαγραφές του έργου άντλησης πριν επιλέξετε την αντλία που θα λειτουργεί πιο αποτελεσματικά και θα είναι η πιο οικονομική. Φροντίστε να κατανοήσετε το περιβάλλον στο οποίο θα λειτουργεί η αντλία και μην αποκλείετε τη νέα τεχνολογία ως λύση σε ένα πρόβλημα ή για αύξηση της διάρκειας ζωής.
Εάν οι λειτουργίες πραγματοποιούνται σε διαβρωτικό περιβάλλον ή περιβάλλον με υψηλή περιεκτικότητα σε χλωριούχα άλατα, μια αντλία τιτανίου μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή.
Το τιτάνιο χρησιμοποιείται τώρα στην κατασκευή ορισμένων αντλιών και μπορεί να προσφέρει σημαντικά οφέλη. Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, είναι συμβατό με περιβάλλοντα υψηλού επιπέδου χλωρίου και έχει υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος. Το τιτάνιο είναι 45 τοις εκατό ελαφρύτερο από το ατσάλι και δύο φορές πιο ισχυρό από το αλουμίνιο. Το τιτάνιο είναι επίσης σε θέση να αντιστέκεται στη διάβρωση της λειαντικής και χημικής σπηλαίωσης, ακόμη και σε περιβάλλοντα υψηλής ροής.
Αντίθετα, οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες υποβρύχιες αντλίες από κράμα ανοξείδωτου χάλυβα έχουν πιο περιορισμένο εύρος τιμών pH και χλωρίου. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι επίσης πιο ευαίσθητος σε ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης σε επιθετικά περιβάλλοντα. Αυτοί οι παράγοντες οδηγούν σε μειωμένη διάρκεια ζωής της αντλίας, υψηλότερο κόστος συντήρησης και απώλειες εσόδων που σχετίζονται με το χρόνο διακοπής λειτουργίας.
Ο αριθμός ισοδυναμίας αντίστασης διάτρησης (PREN) είναι ένα αποδεκτό μέτρο της καταλληλότητας ενός κράματος για υπηρεσία θαλασσινού νερού, με το PREN 40 να είναι το γενικά αποδεκτό ελάχιστο επίπεδο αντοχής στη διάβρωση. Μόνο οι super duplex ανοξείδωτοι χάλυβες, τα εξωτικά κράματα νικελίου -συμπεριλαμβανομένου του χαλκού- και του τιτανίου πληρούν αυτά τα κριτήρια. Από αυτά τα υλικά, μόνο το τιτάνιο είναι ανθεκτικό και στους οκτώ τρόπους διάβρωσης. Όλα τα άλλα είναι επιρρεπή σε τουλάχιστον ζημιές από διάβρωση ρωγμών.
Παρόλα αυτά και λόγω της γενικότερης διαθεσιμότητάς τους, οι αντλίες ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές θαλασσινού νερού. Σε δοκιμές πεδίου με χρήση θαλασσινού νερού, σημειώθηκε διάβρωση με ρωγμές στο πλαίσιο του κινητήρα από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, στα μπουλόνια, στα παξιμάδια και στις ροδέλες μετά από έξι μήνες λειτουργίας. Ειδικότερα, η ομοιόμορφη διάβρωση προκάλεσε ακραία ζημιά στον άξονα του κινητήρα και η διάβρωση της ρωγμής δημιούργησε διαδρομές διαρροής που θα επέτρεπαν τη διείσδυση νερού στο περίβλημα του κινητήρα. Μια πανομοιότυπη αντλία τιτανίου που λειτουργεί παράλληλα δεν είχε καμία απολύτως ζημιά.
Οι προστατευτικές επιστρώσεις και οι θυσιαστικές άνοδοι χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως σε υποβρύχιες αντλίες από χυτοσίδηρο και ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτές οι λύσεις είναι περισσότερο ένα κενό στάσης παρά μια λύση για την αύξηση της αξιοπιστίας της αντλίας σε δύσκολες εφαρμογές. Οι άνοδοι πρέπει να αντικαθίστανται σε τακτική βάση για να παραμείνουν αποτελεσματικοί. Μια μόνο γρατσουνιά στην προστατευτική επίστρωση παρέχει στη διάβρωση μια βάση που μπορεί να εξαπλωθεί αρκετά γρήγορα. Η καλύτερη λύση είναι να καθορίσετε υλικά κατασκευής (όπως το τιτάνιο) που να είναι συμβατά με το περιβάλλον εφαρμογής.
Το θαλασσινό νερό και άλλες εφαρμογές υψηλού επιπέδου χλωρίου δεν είναι το μόνο μέρος όπου το τιτάνιο έχει νόημα. Διαπρέπει επίσης σε εφαρμογές βιομηχανικής άντλησης που χρειάζονται μετακίνηση όξινων ή χημικά επιθετικών υγρών.
Ένα καλό παράδειγμα αυτού είναι οι εφαρμογές εξόρυξης. Πολλές τοποθεσίες εργασίας χρειάζονται αντλίες που μπορούν να χειριστούν περιβάλλοντα με υψηλή περιεκτικότητα σε όξινα. Αυτές περιλαμβάνουν τη γενική απορροή ορυχείου με τυπικές τιμές pH μικρότερες από 4, το θειικό οξύ στην έκπλυση σωρών και την επεξεργασία χρυσού με επίπεδα pH υγρού τόσο χαμηλά όσο 0.5.
Οι αντλίες τιτανίου έχουν επίσης επιδείξει μεγάλη διάρκεια ζωής στα επιθετικά περιβάλλοντα που βρίσκονται στις χωματερές και στην περιβαλλοντική αποκατάσταση - εφαρμογές που συχνά έχουν υγρά που περιέχουν μια τοξική σούπα ενώσεων. Οι αντλίες τιτανίου έχουν επιδείξει διάρκεια ζωής 10 φορές μεγαλύτερη από άλλες αντλίες στην ίδια εφαρμογή, παρέχοντας την ανθεκτικότητα που περιμένουν οι τελικοί χρήστες.
Οι αντλίες τιτανίου δεν επηρεάζονται από τα περισσότερα οξειδωτικά οξέα και βιομηχανικά διαλύματα χλωρίου. Αυτό το χαρακτηριστικό τα καθιστά ιδανικά για χρήση σε διαδικασίες παραγωγής που περιλαμβάνουν χημικά.
Ενώ το τιτάνιο είναι ιδανικό για θαλασσινό νερό και άλλα διαβρωτικά περιβάλλοντα, δεν έχει δει ευρεία χρήση λόγω του υψηλότερου κόστους του. Παρόλο που το τιτάνιο είναι το ένατο πιο άφθονο στοιχείο και το έβδομο πιο άφθονο μέταλλο, δεν βρίσκεται ελεύθερα στη φύση, αλλά μάλλον βρίσκεται σε άλλα ορυκτά από τα οποία πρέπει να εξαχθεί. Αυτή η εξόρυξη είναι που έχει ως αποτέλεσμα το υψηλότερο κόστος της.
Για να ξεπεραστούν αυτές οι ανησυχίες σχετικά με το κόστος, οι κατασκευαστές αντλιών έχουν δημιουργήσει σχέδια που αξιοποιούν τις διπλές ιδιότητες του τιτανίου, αντοχή υλικού και αντοχή στη διάβρωση όπου χρειάζονται. Αυτά περιλαμβάνουν περιβλήματα κινητήρα, άξονες κινητήρα και συνδετήρες. Για άλλες κρίσιμες περιοχές μικρότερης αντοχής, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατασκευασμένα πολυμερή υλικά. Αυτά τα καινοτόμα σχέδια έχουν μειώσει το μοναδιαίο κόστος και τονώνουν τη ζήτηση για αυτές τις μοναδικές αντλίες.
Ενώ η επιλογή υλικού είναι ζωτικής σημασίας για τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής της αντλίας σε επιθετικά περιβάλλοντα, πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι άλλες πτυχές του σχεδιασμού που έχουν ίσες επιπτώσεις στη μακροζωία:
Σχεδιασμός μηχανικής στεγανοποίησης- Χρησιμοποιήστε υλικά υψηλής ποιότητας, όπως καρβίδιο του πυριτίου για τις επιφάνειες στεγανοποίησης. Βεβαιωθείτε ότι όλες οι επιφάνειες στεγανοποίησης ψύχονται και λιπαίνονται με ξεχωριστό λουτρό λαδιού, απομονώνοντάς τες από το υγρό διεργασίας και για προστασία της στεγανοποίησης σε περίπτωση που η αντλία είναι στεγνή. Ιδανικά, ο σχεδιασμός της τσιμούχας ενσωματώνει χαρακτηριστικά για την ενεργή λίπανση της άνω τσιμούχας - αυτός ο παράγοντας από μόνος του μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής της τσιμούχας κατά δύο έως τρεις φορές.
Είσοδος καλωδίου- Βεβαιωθείτε ότι το στεγανοποιητικό όπου εισέρχεται το καλώδιο τροφοδοσίας στο περίβλημα του κινητήρα είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να αποτρέπει τη μετανάστευση του υγρού διεργασίας στον κινητήρα μέσω διαρροής. Φυσική ζημιά που ανοίγει το εξωτερικό περίβλημα του καλωδίου τροφοδοσίας ή απροσδόκητη υποβάθμιση του υλικού του χιτωνίου θα μπορούσε να επιτρέψει στο υγρό διεργασίας να τρυπήσει προς τη θερμότητα του περιβλήματος του κινητήρα. Μια είσοδος καλωδίου με μπλοκ κατά του φυτιλιού θα προστατεύει τον κινητήρα από ζημιά και τη διαδικασία από διακοπές λειτουργίας.
Θερμική προστασία κινητήρα- Δεν μπορούμε να βασιστούμε στην ποιότητα της παρεχόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, ειδικά σε απομακρυσμένες τοποθεσίες ή σκληρά περιβάλλοντα. Η τάση μπορεί να είναι ακανόνιστη, μπορεί να χαθεί ένα σκέλος του τριφασικού. Βεβαιωθείτε ότι η αντλία διαθέτει ενσωματωμένη θερμική συσκευή για την προστασία των περιελίξεων του κινητήρα από ζημιά όταν η τροφοδοσία της γραμμής είναι εκτός ανοχής.
Η πρόοδος στον σχεδιασμό και τις διαδικασίες κατασκευής αντλιών έχει κάνει τις αντλίες τιτανίου μια βιώσιμη επιλογή. Οι εφαρμογές που απαιτούν μεγάλη διάρκεια ζωής σε διαβρωτικά ή υψηλά χλωριούχα περιβάλλοντα μπορούν να επωφεληθούν από τις μοναδικές ιδιότητες υλικού του τιτανίου για να μεγιστοποιήσουν το χρόνο λειτουργίας και να ελαχιστοποιήσουν το κόστος του κύκλου ζωής. Τα υλικά είναι κρίσιμα, αλλά το ίδιο είναι και ο συμπαγής μηχανικός σχεδιασμός. Η λήψη μιας ολοκληρωμένης προσέγγισης στην επιλογή αντλιών για σκληρές εφαρμογές θα αυξήσει σημαντικά τις πιθανότητες επιτυχίας.